光传输系统以及电子设备的制作方法

专利名称：光传输系统以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及双向传输光信号的光传输系统以及电子设备。
背景技术：
近年来，可高速进^f亍大容量的数据通信的光通信网正在扩大。今后，设 想该光通信网从设备之间安装到设备内。而且，在该光通信网的领域中，为
了将印刷布线基板作为光布线来实现，正期待可进行陈列(array)化的光波 导路径。
光波导路径成为被称为核心(core)的芯和覆盖它的被称为金属包层 (clad)的套的双重结构，核心的折射率比金属包层高。即，入射到核心的光 信号在核心内部重复全反射而传播。关于这样的光波导路径，例如公开在专 利文献1和专利文献2等。
此外，尤其是近年来，要求在光波导路径中实现安装在更小型、薄型的 民用设备中的柔性的光布线。相对于此，通过对光波导路径的核心和金属包 层的材料利用比以往更加柔软的材料，从而开发具有高弯曲性的光波导路径。 使用这样的具有高弯曲性的光波导路径，设备内的基板之间的数据传输也能 够在光波导路径进行。
因此，筒单说明利用了光波导路径的光波导路径模块中的光传输的结构。 首先，基于从外部输入的电信号，驱动部驱动发光部(光元件)的发光，发 光部对光波导路径的光入射面照射光。照射到光波导路径的光入射面的光被 导入到光波导路径内，并从光波导路径的光射出面射出。然后，从光波导路 径的光射出面射出的光被受光部(光元件)接收并转换为电信号。
在利用上述光波导路径进行双向通信的情况下，作为其传输方式，利用 例如在专利文献1中公开的、双向传输与双向传输的数据用信号的每个同步 的时钟信号的光传输方式。
专利文献3记载的光传输方式在第1光传输装置和第2光传输装置之间 分别并行双向传输传送lt据和与该传送数据同步的时钟信号。关于专利文献3记载的光传输方式，利用图20和图21具体说明如下。 如图20所示那样，包括用于从第1光传输装置101对第2光传输装置102 传输数据的光布线103、用于传输与经由光布线103传输的数据同步的时钟 信号的光布线105、用于从第2光传输装置102对第1光传输装置101传输 数据的光布线104、以及用于传输与经由光布线104传输的数据同步的时钟 信号的光布线106。即专利文献3记载的光传输方式需要用于从第1光传输 装置101到第2光传输装置102的时钟信号的光布线105、以及用于从第2 光传输装置102到第1光传输装置101的时钟信号的光布线106共两条用于 时钟信号的光布线。此外，如图21所示，包括对来自终端装置的多个数据线 使这些数据同步的时钟信号线，包括对来自光传输块的数据线使这些数据同 步的时钟信号线。
这样，在利用以往的光传输方式进行双向通信的情况下，至少需要双向 的数据传输用光布线2条、双向的时钟信号传输用光布线2条共4条光布线。
专利文献l:日本公开专利公报"特开2001-242334公报(
公开日2001 年9月7曰)"
专利文献2:日本公开专利公报"特开2001-330742公报(
公开日2001 年11月30日)"
专利文献3:日本公开专利公报"特开平8-293834号公报(
公开日1996 年11月5日)"

发明内容
但是，若在利用了上述光波导路径的便携电话等电子设备中的双向通信 中利用上述以往的传输方式，则产生以下问题。
在上述以往的传输方式中，如上所述那样，由于为了进^f亍双向通信至少 需要4条光布线，作为光布线用的空间需要光布线4条量的空间。存在这成 为阻碍要利用光波导路径实现的电子设备的小型化的主要原因的顾虑。
此外，由于在各个光布线的0/E转换、E/0转换等中耗电，因此若光布 线数增多，则存在产生设备整体的耗电增大的问题的顾虑。此外，若光布线 较多，则用于购买光布线的成本也增加。
本发明鉴于上述以往的问题点而完成，其目的在于提供一种实现用于光 布线的空间的狭小化，并能够以廉价且低耗电来进行双线光传输的光传输系
5统。
为了解决上述课题，本发明的光传输系统通过至少一个光传输模块，可 双向传输数据信号或控制信号，所述一个光传输模块包括光传输路径，其 由核心部以及金属包层部构成，所述核心部由具有透光性的材料构成，所述
金属包层部由具有与该核心部的折射率不同的折射率的材料构成；光发送部， 包含对所述光传输路径的光入射面照射与电信号对应的光信号的发光部；以 及光接收部，包含接收从所述发光部照射到所述核心部的光入射面并在所述 核心部内传输的光信号，从而输出与该光信号对应的电信号的受光部，其特 征在于，所述光传输系统包括 一个第1核心部，将时钟信号作为光信号来 传输；至少一个第2核心部，将数据信号或控制信号作为光信号向与所述时 钟信号的传输方向相同方向的第1方向传输；以及至少一个第3核心部，将 数据信号或控制信号作为光信号向对于所述时钟信号的传输方向相反方向的 第2方向传输，并且，使向所述第1方向传输的数据信号或控制信号与所述 时钟信号同步从而经由所述第2核心部传输，使向所述第2方向传输的数据 信号或控制信号与经由所述第1核心部传输的时钟信号同步，从而经由所述 第3核心部传输，通过^f吏经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号与 向所述第1方向传输的所述时钟信号同步，从而双向传输数据信号或控制信
号
根据上述结构，由于使双向的信号与向一个方向传输的时钟信号同步而 进行信号的发送接收，因此不设置用于与所述时钟信号的传输方向相反方向 的时钟信号的光布线。
由此，能够与用于与所述时钟信号的传输方向相反方向的时钟信号的光 布线相应地，减小光布线空间。从而，能够将利用了光传输路径的便携电话 等电子设备进一步小型化。
此外，由于在光布线中，光发送部以及光接收部的驱动等使用电力，因 此通过不设置用于与所述时钟信号的传输方向相反方向的时钟信号的光布 线，从而能够减少光布线数，其结果，能够降低耗电。
而且，通过不设置用于与所述时钟信号的传输方向相反方向的时钟信号 的光布线，从而能够减少光布线数，因此能够降低便携电话等电子设备的制 造成本。
此外，本发明的光传输系统优选至少一个所述光传输路径包括所述第1核心部、所述第2核心部、以及所述第3核心部中的至少两个核心部。
根据上述结构，由于一个光传输路径、即一个光传输;模块包括多个核心 部，因此能够减少构成本发明的光传输系统的光传输模块的数量。这样，可 减小光布线空间。从而能够将利用了光传输路径的便携电话等电子设备进一 步小型化。
此外，本发明的光传输系统优选在具有所述第l核心部的所述光传输模 块、具有所述第2核心部的所述光传输模块、以及具有所述第3核心部的所 述光传输模块中，至少两个光传输模块的每一个中的所述发光部以及所述受 光部分别包括在同 一个所述光发送部以及同 一个所述光接收部中。
根据上述结构，通过将多个光传输模块进行一体化，从而商品的变化 (variation)较宽。例如，通过进行组合，将具有时钟用核心部的光传输模块、 和包括向第1方向传输光的核心部的光传输模块进行一体化的模块设为一个 产品，且其它的光传输模块的传输方向成为第2方向，从而也能够得到本发 明的效果。此外，还能够将具有时钟用核心部的光传输模块、具有向第1方 向传输光的核心部的光传输模块、以及具有向第2方向传输光的核心部的光 传输模块作为一体化的一个模块进行商品化。而且，由于任一个光传输模块 进行一体化，因此还能够进一步减小设置光布线的空间。
此外，本发明的光传输系统优选在经由所述第3核心部传输的lt据信号 或控制信号相对于向所述第1方向传输的所述时钟信号，具有该时钟信号的 半周期以下的时间延迟的情况下，经由所述第3核心部传输的数据信号或控 制信号、与向所述第1方向传输的所述时钟信号的同步在该时钟信号的下降 沿取得。
根据上述结构，即使在经由核心部而传输的数据或控制信号相对于向所 述第1方向传输的所述时钟延迟了固定时间，也能够对所述延迟的数据或控 制信号正确地取得同步，所述核心部用于向所述第2方向传输数据或控制信 号。
此外，本发明的光传输系统优选还包括时钟反转电路，所述时钟反转电 路在经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号相对于向所述第1方向 传输的所述时钟信号具有延迟的情况下，使向所述第1方向传输的所述时钟 信号的相位反转，经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号与通过所 述时钟反转电路被反转了相位的时钟信号的同步，在该相位被反转的时钟信
7号的上升沿取得。
根据上述结构，通过使时钟信号反转，从而能够将下降沿转换成上升沿，
从而对于包含只能在上升沿进行同步和/或信号的读取的CPU (Central Processing Unit)等的电子设备，也能够适用本发明的光传输系统。
此外，本发明的光传输系统优选包括延迟电路，所述延迟电路在经由所 述第3核心部而传输的数据信号或控制信号相对于向所述第1方向传输的所 述时钟信号具有延迟的情况下，^使向所述第2方向传输的数据信号控制信号 延迟预先设定的时间，或者使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信 号延迟预先设定的时间，以使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信 号、与向所述第l方向传输的所述时钟信号同步。
根据上述结构，即使经由用于向所述第2方向传输数据或控制信号的光 信号的核心部而传输的数据或控制信号相对于向所述第1方向传输的所述时 钟延迟了固定时间的情况下，由于使向所述第1方向传输的所述时钟延迟了 与该延迟时间相应的时间，因此能够正确地取得同步。
此外，本发明的光传输系统优选包括延迟电路，所述延迟电路在经由所 述第3核心部传输的数据信号或控制信号相对于向所述第1方向传输的所述 时钟信号具有延迟的情况下，使向所述第2方向传输的数据信号或控制信号 延迟预先设定的时间，或者使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信 号延迟预先设定的时间，以使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信 号与向所述第1方向传输的所述时钟信号同步。
例如，当设为在向所述第1方向传输之前的时钟信号的某一脉冲上升沿 使向所述第2方向传输的数据等同步的情况下，若向第2方向传输数据等的 速度慢，则向第2方向传输的数据等延迟，因此不能在所述脉冲的所述上升 沿同步。
但是，根据上述结构，由于能够使向第2方向传输的数据等、或者已向 第2方向传输的lt据等延迟，以使经由所述第3核心部传输的数据信号或控 制信号与向所述第1方向传输的所述时钟信号同步，因此能够在比所述脉沖
晚一个周期的下一个脉冲的上升沿进行同步。由此，对于包含只能在上升沿 进行同步和/或信号的读取的CPU等的电子设备，也能够适用本发明的光传 输系统。
此外，本发明的光传输系统的所述延迟电路优选由低通滤波器和波形整形电路构成。
作为使脉沖延迟的方法，考虑例如为了对脉冲进行计数从而使其在时间上延迟，而在内部包括定时器的方法，但此时，需要有计数器等逻辑电路，电路结构变得复杂。此外，若电路结构复杂，则导致功耗的增大。
但是，根据上述结构，由于无需计数器等逻辑电路，因此能够通过简单的电路结构来实现脉冲的延迟。其结果，能够减小用于设置延迟电路的空间，且能够降低耗电量。
此外，本发明也可以是包括上述光传输系统的电子设备。
本发明的光传输系统如上所述那样，所述光传输系统包括 一个第l核
心部，将时钟信号作为光信号来传输；至少一个第2核心部，'将数据信号或控制信号作为光信号向与所述时钟信号的传输方向相同方向的第1方向传输；以及至少一个第3核心部，将数据信号或控制信号作为光信号向对于所述时钟信号的传输方向相反方向的第2方向传输，并且，使向所述第1方向传输的数据信号或控制信号与所述时钟信号同步从而经由所述第2核心部传输，使向所述第2方向传输的数据信号或控制信号与经由所述第1核心部传输的时钟信号同步，从而经由所述第3核心部传输，通过使经由所述第3核心部传输的数据或控制信号与向所述第1方向传输的所述时钟信号同步，从而双向传输数据信号或控制信号。
从而，能够提供实现用于光布线的空间的狭小化，且能够廉价且4氐耗电地双向光传输的光传输系统。


图1是表示本发明的光传输系统的概略结构的图。
图2 (a)是表示具有本实施方式的光传输系统的折叠式便携电话的外观的立体图，图2 (b)是图2 (a)所示的、具有本实施方式的光传输系统的折叠式便携电话中的铰链部的透视平面图。
图3是表示本发明的一实施方式的便携电话的内部的概略结构的图。图4是表示本发明的一实施方式的光传输模块的概略结构的图。图5 (a)是示意性地表示光传输路径的光传输状态的图，图5 (b)是光传输路径的截面图。
图6是表示通过本发明的一实施方式的光传输模块传输的数据信号和时钟信号的关系的定时图。
图7是表示通过本发明的其它实施方式的光传输模块传输的数据^言号和
时钟信号的关系的定时图。
图8是表示本发明的其它实施方式的便携电话的内部的概略结构的图。
图9是表示通过本发明的又一其它实施方式的光传输;漠块传输的^t据信号和时钟信号之间的关系的定时图。
图10是表示本发明的又一其它实施方式的便携电话的内部的概略结构的图。
图11是表示通过本发明的又一其它实施方式的光传输模块传输的数据信号和时钟信号之间的关泉的定时图。
图12是表示通过本发明的又一其它实施方式的光传输模块传输的数据信号和时钟信号之间的关系的定时图。
图13是表示本发明的一其它实施方式的光传输模块的概略结构的图。图14是表示本发明的光传输系统的其它实施方式的概略结构图。图15是表示本发明的光传输系统的又一其它实施方式的概略结构图。图16是表示本发明的光传输系统的又一其它实施方式的概略结构图。图17是表示本发明的光传输系统的又一其它实施方式的概略结构图。图18是表示本发明的光传输系统的又一其它实施方式的概略结构图。图19是表示包括本发明的光传输路径的硬盘记录再现装置的外观的立体图。
图20是表示以往的光传输系统的方框图。
图21是表示以往的光传输系统的方框图。
标号说明
1光传输系统
2基板
3基板
4 CPU
5、 27、 31光发送处理部
6、 29、 32光传输路径(光传输路径)7光接收处理部
8、 9、 10光传输模块11 LCD
12照相初^21发光部24受光部33核心部
33a核心部(第1核心部)33b核心部(第2核心部)33c核心部(第3核心部)34金属包层部40便携电话
具体实施方式
[实施方式1]
基于图1至图6说明本发明的一实施方式如下。
在本实施方式中，在由具有操作键的主体部、具有显示画面的盖部、以及对所述主体部可旋转地连接所述盖部的铰链部构成的折叠式便携电话中，经由在铰链部内设置的双向的光传输系统，进行在所述主体部和所述盖部之间的信息传输。
图1是表示在本实施方式的折叠式便携电话40内设置的光传输系统1的概略结构的图。图2(a)是表示内置了光传输系统1的折叠式便携电话40的外观的立体图，图2 (b)是在图2 (a)、即具有光传输系统1的折叠式便携电话40中的铰链部41 (由虚线围绕的部分)的透视平面图。
如图2所示，本实施方式的折叠式便携电话40 (以下，简单称为"便携电话40")由主体部42、在主体部42的一端设置的铰链部41、以及以铰链部41为轴可旋转地具有的盖部43构成。
主体部42具有用于操作便携电话40的操作键44,内部具有基板2 (参照图l)。此外，盖部43具有显示画面45以及未图示的照相机，内部具有基板3 (参照图1)。
此外，如图2(b)所示，主体部42和盖部43的信息传输是经由在铰链部41内包括的光传输系统1来进行。
图3是表示便携电话40的内部的概略结构的图。关于便携电话40的内部的结构，利用图3具体说明。
如图3所示，在主体部42侧的基板2上，包括作为控制部的CPU4、串 行/并行转换器15、以及生成时钟信号的时钟发生器35。
串行/并行转换器15是包括将并行的信号转换为串行的信号(以下，称 为"串行信号，，)的串行化器(serialize" 13、以及将串行的信号(以下，称 为"串行信号，，)转换为并行的信号(以下，称为"并行信号")的并行化器 (deserializer) 14的结构。
在盖部43侧的基板3上包括基于从CPU4传送的图像数据显示图像的 LCD ( Liquid Crystal Display ) 11、驱动控制LCDll的LCD驱动部19、拍摄 被摄体的照相机12、驱动控制照相机12的驱动部20、以及串行/并行转换器 18。串行/并行转换器18是包括串行化器16以及并行化器17的结构。 (光传输系统的结构)
接着说明光传输系统1的结构。
光传输系统1连接基站2和基板3，用于主体部42以及盖部43之间的 信息传输。光传输系统1包括从基板2侧向基板3侧(第1方向)传输数 据的光布线即光传输模块8、从基板2侧向基板3侧传输时钟信号的光布线 即光传输冲莫块9、以及从基板3侧向基板2侧(第2方向)传输数据的光布 线即光传输模块10。
作为从基板2侧向基板3侧传送的数据的具体例，可举出用于驱动 LCDU或照相机12的驱动信号、或者在LCD11显示的图像数据等。此外， 作为从基板3向基板2侧传送的数据的具体例，可举出由照相机12拍摄的图 像数据。
图4是表示本实施方式的光传输模块的概略结构的图。
如图4所示，光传输模块8包括光发送处理部5、光传输路径6、以及光
接收处理部7。光发送处理部(光发送部；Tx) 5成为包括发光部21、接口
电路22(以下称为"I/F电路")、以及发光驱动部23的结构。
发光部21基于发光驱动部23的驱动控制而发光。该发光部21例如由
VCSEL (垂直腔面发射激光器Vertical Cavity-Surface Emitting Laser)等发光
元4牛构成。
I/F电路22是将输入到光传输模块8内的电信号的电布线和发光驱动部 23进行电连接。发光驱动部23例如由发光驱动用的IC(集成电路IntegratedCircuit)构成，基于从光传输模块8外输入的电信号驱动发光部21的发光。
这样，光发送处理部5将输入到该光发送处理部5的电信号转换为对应 于该电信号的光信号，并将其输出到光传输路径6。
光接收处理部(光接收部；Rx) 7为包括受光部24、 I/F电路25、放大 部26的结构。受光部24由PD (光电二极管Photo-Diode )等受光元件构成。 I/F电路25是用于向光传输模块8外传输电信号的电布线和放大部24的电连 接部。放大部26例如由放大用的IC构成。
这样，光接收处理部7将从光传输路径6输出的光信号转换为对应于该 光信号的电信号后，放大成期望的信号值而输出到外部。
光传输路径6是将从发光部21射出的光传输到受光部24的介质。关于 该光传输路径6的结构，利用图5来进行说明。
图5的(a)是示意性地表示光传输路径6中的光传输状态的图。图5 (b ) 是光传输路径6的侧面图。
光传输路径6由具有柔性的柱状形状的构件构成，具体地说，如图5(b) 所示那样，成为包括以光传输方向为轴的柱状形状的核心部33、和设置成包 围核心部33的周围的金属包层部34的结构。核心部33以及金属包层部34 由具有透光性的材料构成，并且核心部33的折射率比金属包层部34的折射 率高。入射到核心部33的光信号通过在核心部33内部重复全反射从而向光 传输方向传输。
作为构成核心部33以及金属包层部34的材料，可利用玻璃或者塑胶 (plastic)等，但为了构成具有充分的柔性的光传输路径6，优选使用丙烯酸 (acrylic)类、环氧树脂(epoxy )类、.氨基申酸乙酉旨(urethane)类、以及硅 树脂(silicone)类等树脂材料。
此外，在光传输路径6的光入射侧端部设有光入射面6A，在光射出侧端 部设有光射出面6B。
如图1所示，本实施方式的光传输路径6经由核心部33b(第2核心部)， 从基板2侧向基板3侧(第1方向)传输数据。
光传输模块9包括光发送处理部27、光接收处理部28、以及光传输路径 29。此外，光传输路径29由向第1方向传输时钟信号的核心部33a (第1核 心部)(参照图1)和设置成包围核心部33a的周围的未图示的金属包层部构 成。该金属包层部和核心部33a分别设为与光传输路径6的核心部33b以及金属包层部34相同的结构。
此外，光传输模块10包括光发送处理部30、光接收处理部31以及光传 输路径32。光传输路径32由向第2方向传输数据的核心部33c(第3核心部) (参照图1)和设置成包围核心部33c的周围的未图示的金属包层部构成。该 金属包层部和核心部33c分别设为与光传输路径6的核心部33b以及金属包 层部34相同的结构。
光发送处理部27、 30、光接收处理部28、 31分别与光传输模块8的光 发送处理部5、光接收处理部7的结构相同，因此省略详细的说明。 (光传输系统的动作)
接着，利用图3、图4、图6、图7说明主体部42和盖部43之间的、即 基板2和基板3之间的信息传送如下。
图6是表示从基板2侧向基板3侧传输的数据信号以及时钟信号、从基 板3侧向基板2侧传输的数据信号之间的关系的图。图6 ( a)是表示基板2 侧的所述各个信号的关系的图，图6 (b )是表示基板3侧的所述各个信号的 关系的图。
此外，设本实施方式的CPU4、 LCD驱动部19以及照相机驱动部20通 过并行信号进行数据通信，光传输路径6通过串行信号进行传输。
首先，利用图3说明CPU4为了在LCD11中显示图像，将图像数据传送 到LCD驱动部19的情况。CPU4以并行信号输出在LCD11中显示的图像的 图像数据信号(Datal )。从CPU4输出的Datal输入到串行化器13。
另一方面，时钟发生器35以某一固定的定时发生时钟信号，并输出到串 行/并行转换器15。
串行/并行转换器15使由串行化器13转换为串行信号的Datal与从时钟 发生器35取得的时钟信号同步，并将Datal输出到光传输;漠块8的光发送处 理部5，此外将时钟信号输出到光传输模块9的光发送处理部27。
由时钟发生器35发生的时钟信号和从CPU4输出的图像数据信号 (Datal)之间的关系如图6 (a)所示那样。
这里，如图6 (a)所示，串行/并行转换器15通过使Datal在时钟信号 的上升沿同步，从而进行对时钟信号的同步。
Datal经由光发送处理部5的I/F电路22,输入到发光驱动部23。然后， 通过发光驱动部23驱动发光部21，从而发光部21发光。从发光部21射出的光作为光信号照射到光传输路径6的光入射侧端部。具体地说，如图5所 示，从发光部21射出的光对光传输路径6的光入射侧端部，从与光传输路径 6的光传输方向垂直的方向入射。入射的光通过在光入射面6中反射乂人而在 光传输路径6内前进。通过光传输路径6内而到达了光射出侧端部的光，通 过在光射出面6B中反射，从而向与光传输路径6的光传输方向垂直的方向射 出。被射出的光照射到受光部24。
受光部24接收从光传输路径6的光射出側端部射出的Datal的光信号的 光，并通过光电转换转换为电信号，并将该电信号输出到放大部26。放大部 26放大来自受光部24的Datal的电信号后，经由I/F电路26，输出到串行/ 并行转换器18。
此外，由于光传输模块9的结构和光传输模块8的结构相同，因此输入 到光发送处理部27的时钟信号与Datal同样地，经由光传输模块9传输到基 板3侧。具体地说，所述时钟信号在光发送处理部27中转换为光信号，并经 由光传输路径29传输到光接收处理部28。输入到光接收处理部28的时钟信 号转换为电信号，并输出到串行/并行转换器18。
串行/并行转换器18使从基板2侧传输的串行信号的Datal与所述输入 的时钟信号同步后，通过并行化器17转换为并行信号，并将其输入到LCD 驱动部19。
这里，串行/并行转换器18与串行/并行转换器15 —样，使Datal与时钟 信号的上升沿同步，从而进行Datal向时钟信号的同步，图6(b)表示此情 况。
LCD驱动部19基于Datal，写入所述图像数据，进行LCD11的显示控 制。LCD11根据LCD驱动部19的控制，显示基于从CPU4传输的图像数据
的图像。
接着，说明将在照相机12中取得的图像数据传送到CPU4的情况。 照相机12将通过拍摄而取得的被摄体的图像的图像数据信号(Data2) 经由照相机驱动部20,输出到串行/并行转换器18的串行化器16。串行/并行 转换器18通过串行化器16将Data2转换为串行信号，并使转换后的Data2 与从基板2侧经由光传输模块9传输的时钟信号同步，输出到光传输模块10 的光发送处理部30。
经由光传输模块9传输的时钟信号、和从照相机驱动部20输出的图像数据信号(Data2)之间的关系如图6 (b)所示那样。
这里，如图6(b)所示，串行/并行转换器18通过使Data2与时钟信号 的上升沿同步，从而进行向时钟信号的同步。
输入到光发送处理部30的Data2与Datal同样地，在光发送处理部30 转换为光信号，经由光传输路径32传输到光接收处理部31。输入到光接收 处理部31的Data2转换为电信号，并输入到串行/并行转换器15。
串行/并行转换器15使所述输入的Data2与通过用于时钟信号的光传输 模块9之前的时钟信号、即从时钟发生器35直接取得的时钟信号同步后，通 过并行化器14转换为并行信号，并输出到CPU4。
由时钟发生器35发生的时钟信号、和经由光传输模块10从照相机驱动 部20传输的Data2的信号之间的关系如图6 (a)所示那样。
这里，如图6 (a)所示，串4亍/并行转换器15将Data2在时钟信号的上 升沿进行同步。
根据上述结构，由于使从基板2侧向基板3侧传输的数据信号以及从基 板3侧向基板2侧传输的数据信号与从基板2侧向基板3侧单向传输的时钟 信号同步来进行数据的发送接收，因此不需要从基板3侧向基板2侧传输的 时钟信号。即，不需要设置用于从基板3侧向基板2侧方向的时钟信号的光 布线(光传输模块)。从而，能够与用于从所述基板3侧向基板2侧的时钟信 号的光布线数相应地减小光布线空间。从而，能够进一步实现便携电话40的 小型化。
此外，由于不需要设置用于从基板3侧向基板2侧的时钟信号的光布线， 从而能够与用于该光布线的驱动等的功率相应地节省功耗。此外，由于不需
线的成本，因此还可能降低制造成本。
图7是表示了照相机12生成图像数据的动作速度和/或光传输模块10的 数据传送速度慢的情况下的、从基板2侧向基板3侧传输的数据信号和时钟 信号、和从基板3侧向基板2侧传输的数据信号之间的关系的图。
在本实施方式中，在从照相机12向CPU4传输图像数据的情况下，串行 /并行转换器18使Data2在从基板2侧传输来的时钟信号的上升沿同步，从而 向基板2侧传输Data2。此外，串行/并行转换器15使传输来的Data2在时钟 发生器35中发生的时钟信号的上升沿同步。但是，在照相机12中生成图像数据的动作速度和/或光传输模块10的数 据的传送速度慢的情况下，导致到达基板2的串行/并行转换器15的Data2 相对于在时钟发生器35中发生的时钟信号延迟某一固定时间。此时，若串行 /并行转换器15要使Data2在时钟信号的上升沿同步，则如图7 (a)所示， Data2还没有到达，不能正确读取是1还是0。
因此，当Data2相对于在时钟发生器35中发生的时钟信号的所述固定时 间的延迟大的情况下，串行/并行转换器15、 18可以在相位延迟半个周期的 下降沿取得同步。但是限于所述固定时间的延迟为时钟信号的半个周期以内 的情况。
根据上述结构，即使在Data2相对于在时钟发生器35发生的时钟信号延 迟某一固定时间的情况下，也能够对于延迟了的Data2读取正确的值。 [实施方式2〗
在本实施方式中，利用图8以及图9说明以下的转换的情况当由于Data2 相对于在时钟发生器35中发生的时钟信号的延迟大，从而串行/并行转换器 15需要在下降沿取得同步的情况下，通过时钟反转电路使时钟信号的I和0 的值反转，从而在上升沿取得同步。
本实施方式的便携电话与实施方式1的便携电话40的不同点在于，具有 包括时钟反转电路36的基板50,但其它结构是与实施方式1的便携电话40 相同的结构。从而，在本实施方式中，关于与实施方式1的便携电话恥相同 的结构，省略说明。
图8是表示本实施方式的便携电话的内部的概略结构的图。
此外，图9是表示在时钟发生器35中发生的时钟信号(Clock)、使从时 钟发生器35发生的时钟信号的相位反转的时钟信号(Clock2 )、以及从基板3 经由光传输模块10传输来的Data2之间的关系的图。
如图8所示，本实施方式的便携电话的基板50包括作为控制部的CPU4、 串行/并行转换器15、发生时钟信号的时钟发生器35、以及使时钟信号的1 和0的值反转的时钟反转电路36。串行/并行转换器15是包括串行化器13和 并行化器14的结构。
时钟反转电路36是生成将在时钟发生器35中发生的时钟信号(Clock) 的相位反转的时钟信号(Clock2)的电路。
接着，说明将在照相机12中取得的图像数据传送到CPU4的情况下的、时钟反转电路36的具体动作如下。照相机12将通过拍摄而取得的被摄体的图像的图像数据信号(Data2) 经由照相机驱动部20，输出到串行/并行转换器18的串行化器16。串行/并行 转换器18在串行化器16中将Data2转换为串行信号，并使转换后的Data2 与从基板50侧经由光传ll^莫块9传输的时钟信号(Clock)同步，并将其输 出到光传输模块10的光发送处理部30。输入到光发送处理部30的Data2与Datal同样地，在光发送处理部30 中转换为光信号，并经由光传输路径32传输到光接收处理部31。输入到光 ^接收处理部31的Data2转换为电信号，并输入到串行/并行转换器15。串行/并行转换器15使所述输入的Data2与从时钟发生器35发生的信号 中的经由时钟反转电路36而输入到串行/并行转换器15的时钟信号，即相位 反转后的反转时钟信号(Clock2)同步。串行/并行转换器15将与反转时钟信 号(Clock2)同步的Data2通过并行化器14转换为并行信号，并将其输出到 CPU4。此时的同步设在反转时钟信号的上升沿取得。在时钟发生器35中发生的时钟信号(Clock )、反转时钟信号(Clock2) 以及从基板3侧传输的图像数据信号(Data2)之间的关系如图9所示那样。根据上述结构，通过使时钟信号反转，从而能够将下降沿转换为上升沿， 因此对于只能在上升沿同步的串行/并行转换器15、或只能在上升沿读取的 CPU4等也能够在下降沿取同步或读取。此外，在本实施方式中，以时钟反转电路36始终启动为前提，但本发明 的时钟反转电路不限定于此，也可以是在照相机侧获取被摄体的图^f象时使时 钟反转电路启动的结构。[实施方式3]在本实施方式中，利用图10以及图11说明以下情况当Data2相对于 在时钟发生器35中发生的时钟信号的延迟增大，需要在下降沿取同步的情况 下，通过积分器和比较器使所述时钟信号延迟，从而在上升沿取与Data2的同步。本实施方式的便携电话与实施方式1的便携电话40的不同点在于，具有 包括延迟电路63的基板60,但其它的结构是与实施方式1的便携电话40相 同的结构。从而，在本实施方式中，对于与实施方式1的便携电话40相同的 结构，省略其说明。图10 (a)是表示本实施方式的便携电话的内部的概略结构的图，图10 (b)是表示了通过由积分器(低通滤波器)61以及比较器(波形整形电路) 62构成的延迟电路63使时钟信号延迟的情况的图。此外，图11是表示在时钟发生器35中发生的时钟信号(Clock)、通过 积分器等使所述时钟信号(Clock)延迟的时钟信号(Clock3)、以及从基板3 经由光传输模块10传输来的Data2之间的关系的图。如图10 (a)所示，本实施方式的便携电话的基板60包括作为控制部 的CPU4、串行/并行转换器15、发生时钟信号的时钟发生器35、以及延迟电 路63。此外，串行/并行转换器15是包括串行化器13、以及并行化器14的 结构。此外，延迟电路63在内部包括积分器61和比较器62。积分器61对在时钟发生器35中产生的时钟的脉冲进行积分，具体来说 由低通滤波器构成。比较器62对被积分的所述脉冲进行整形。通过积分器 61和比较器62，可使时钟信号延迟。具体来说，如图10(b)所示那样，被 输入积分器61之前的时钟信号的状态是(1 )，但若通过积分器61被积分， 则所述时钟信号的脉沖状态转移到(2)的状态。由于在该状态下，所述时钟 信号不能被识别为脉冲，因此利用比较器62进行整形以使被识别为脉沖，脉 冲状态转移到(3)的状态。如图10 (b)的(1)和(3)所示那样，通过积 分器61和比较器62被积分、整形后的脉沖(3)比输入到积分器61以及比 较器62之前的脉冲(1 )延迟。将相对于由该时钟发生器35发生的时钟信号 (Clock)具有延迟的、通过积分器61和比较器62生成的时钟信号设为延迟 时钟信号(Clock3 )。接着，利用图10(a)说明在将照相机12中取得的图像数据传送到CPU4 的情况下的、积分器61以及比较器62的具体的动作如下。照相机12将通过拍摄而取得的被摄体的图像的图像数据信号(Data2) 经由照相机驱动部20而输出到串行/并行转换器18的串行化器16。串行/并 行转换器18通过串行化器16将Data2转换为串行信号，并使转换后的Data2 与从基板60侧经由光传输模块9而传输的时钟信号(Clock)同步，从而输 出到光传输模块10的光发送处理部30。输入到光发送处理部30的Data2与Datal同样地，在光发送处理部30 中转换为光信号，并经由光传输路径32而传输到光接收处理部31。被输入 到光接收处理部31的Data2转换为电信号，并输入到串行/并行转换器15。串行/并行转换器15使所述输入的Data2与延迟时钟信号(Clock3 )同步， 所述延迟时钟信号(Clock3 )是在从时钟发生器35发生的信号中，经由积分 器61以及比较器62而输入到串行/并行转换器15的延迟时钟信号。然后， 串行/并行转换器15将与延迟时钟信号(Clock3 )同步的Data2通过并行化器 14而转换为并行信号，并将其输出到CPU4。根据上述结构，由于能够使时钟信号延迟，因此相对于延迟的Data2也 能够使其在上升沿同步而不是下降沿。从而对于只能在上升沿同步的串行/并行转换器15、或者只能在上升沿读 取的CPU4等，也能够在下降沿取得同步、或者读取。此外，在本实施方式中，虽然积分器61以及比较器62以始终启动作为 前提，但本发明的低通滤波器(相当于积分器61)以及波形整形电路(相当 于比较器62)并不限定于此，也可以是在照相机侧读取到被摄体的图像时启 动低通滤波器以及波形整形电路的结构。此外，在实施方式3中，说明了通过积分器以及比较器而使所述时钟信 号延迟，从而在上升沿取得与Data2的同步的情况，但本发明并不限定于此， 也可以4吏Data2延迟。具体地iJt，利用图3、即与实施方式1相同的结构进行 i兌明长口下。图12是表示从基板2侧向基板3侧传输的Datal、在时钟发生器35中 发生的时钟信号(Clock)、以及从基板3側向基板2侧传输的Data2的关系 的图。在Data2相对于通过时钟发生器35而发生的时钟信号产生固定时间的延 迟的情况下，如图12所述那样，考虑到基于光传输模块10的数据的传送速 度引起的Data2的延迟，可以预先使Data2延迟。具体地说，如图12 (b)所 示那样，若想在时钟信号(i)的上升沿同步，则由于Data2相对于时钟信号 延迟，因此串行/并行转换器15不能正确读取Data2是1还是0。因此，如图 12 (a)所示那样，可以在串行/并行转换器15使Data2与时钟信号同步时， 预先使Data2延迟时间t，从而使其在下一个时钟信号(ii )的上升沿同步。此外，也可以在串行/并行转换器18使Data2与时钟信号同步，从而向 基板2的方向传输时，使Data2预先延迟时间t。在使上述Data2预先延迟时间t时可以使用在实施方式3中延迟时钟信 号时使用的延迟电路63。此时，当在通过串行/并行转换器15进行同步时使DataZ延迟的情况下，可以是基板2包括所述延迟电路63，此外，当在通过 串行/并行转换器18进行同步时使Data2延迟的情况下，也可以是基板3包括 所述延迟电路63。另外，所述时间t可以根据光传输模块IO的数据的传送速度而适当变更。 根据上述结构，即使在Data2相对于在时钟发生器35中发生的时钟信号 延迟了某一固定时间的情况下，也能够对延迟的Data2读取正确的值。此外， 对于只能在上升沿同步、即不能在下降沿同步的串4亍/并行转换器15来说， 也能够进行同步，并能够对于延迟的Data读取正确的值。在实施方式1~3中，说明了由从基板2侧向基板3侧传输数据信号的光 传输模块8、传输时钟信号的光传输模块9、以及从基板3侧向基板2侧传输 数据信号的光传输^^块10的三个光传输模块构成的光传输系统，但本发明并 不限定于此。具体来说，本发明的光传输系统也可以是包括多个从基板3侧 向基板2侧传输数据信号的光传输模块以及从基板3侧向基板2侧传输数据 信号的光传输模块的结构。图18是表示了在内部具有三个核心部的光传输路径的一部分的立体图。 此外，如图18所述，本发明的光传输系统可以是由一个光传输模块构成， 其光传输路径6在其内部并列包括从基板2侧向基板3侧传输时钟信号的光 信号的核心部33a、从基板2侧向基板3侧传输数据的光信号的核心部33b、 以及从基板3侧向基板2侧传输数据的光信号的核心部33c的结构。即，可 以是如下的结构。本发明可以是以下结构至少包括双向传输光的一对核心部，并包括对 所述核心部的每一个的入射面入射光的发光部、以及接收从所述发光部经由 所述核心部而到达的光的受光部的、可双向进行光传输的光传输模块，所述 光传输模块包括向与所述核心部的任意一个的光传输方向相同方向传输时钟 信号的核心部，所述双向的光传输与所述时钟信号同步地进行。在实施方式1~3中，由于CPU4、 LCD驱动部19、以及照相机驱动部20 以并行的信号进行数据通信，光传输路径6以串行的信号进行数据传输，因 此包括串行/并行转换器，但本发明并不限定于此。例如图l所示那样，在所 述CPU4、 LCD驱动部19、照相机驱动部20以串行的信号进行数据通信的情 况下，如图1所示那样，也可以不包括串行/并行转换器。此时，设在CPU4 中进行基板2、 50、 60侧的图像数据信号等向时钟信号的同步，在照相机12或LCD11中进行在基板3侧的同步。此外，也可以是另行包括IC (集成电 路)等器件的结构，其中所述IC具有作为串行/并行转换器的功能。具体来 说，可以是在基板2、 50、 60中另行包括用于进行基板2、 50、 60侧的同步 的控制的IC,经由该IC,与基板3进行通信的结构。此外，也可以是在基板 3另行包括用于进行照相机12或LCD11的控制的IC，经由该IC,与基板2 侧的CPU4进行通信的结构。
此外，在实施方式1~3中，是光发送处理部5在其内部包括I/F电路22 以及发光驱动部23的结构，但本发明并不限定于此，也可以如图13所示那 样，将I/F电路22以及发光驱动部23设置在光发送处理部5的外部。此外， 虽然未图示，但也可是光发送处理部5在内部包括发光部21以及发光驱动部 23，只将I/F电路22设置在光发送处理部5的外部的结构。
由此，由于能够在相同基板上包括发光驱动部23与CPU4、串行化器13 等其它电路，即，能够与其它电路一体化，因此能够降低成本以及耗电。
另外，虽然未图示，但也可以是与光接收处理部7同样地，将I/F电路 25以及放大部26设置在光接收处理部7的外部的结构，也可以是仅I/F电路 25设置在外部的结构。
此外，在实施方式1~3的光传输系统1中，是光传输模块8、 9、 10分别 独立装卸、或者设置的结构，但本发明并不限定于此。例如图14所示那样， 也可以是信号向相同方向传输的光传输模块8、 9的光发送处理部5、 27以及 光接收处理部7、 28分别一体化的结构。
根据上述结构，由于将相同方向的光传输模块进行一体化，因此可以作 为将用于时钟信号的光传输路径和用于数据传输的光传输路径设为一对的模 块来进行商品化。此外，由于可以对相同方向的一体化了的光传输^t块组合 相反方向的光传输模块，也可以与相同方向的光传输模块进行组合，因此与 传输方向无关地，能够自由地组合用于凄t据传输的光布线。此外，通过将两 个光传输i^莫块进行一体化，从而能够减小设置光布线的空间。
此外，如图15所示，本发明的光传输系统1可以是双向传输信号的光传 输模块9、 10的光发送处理部27和光接收处理部31进行一体化，光接收处 理部28和光发送处理部30分别进行一体化的结构。
根据上述结构，由于能够将双向通信的光布线设为一对而进行商品化， 因此具有通用性。通过将两个光传输模块进行一体化，从而能够减小设置光布线的空间。
此外，如图16所示那样，本发明的光传输系统1也可以是将光传输模块
8、 9、 10的光发送处理部5、 27以及光接收处理部31进行一体化，将光接 收处理部7、 28、以及光发送处理部30进行了一体化的结构。
根据上述结构，由于能够将三个光传输模块进行一体化，因此能够进一 步减小设置光布线的空间。
此外，如图17所示，本发明也可以是通过光传输模块8、 9、 IO进行双 向数据传输的基板2和基板3包括在同一基板上的电子电路。
例如，并设想将来在PC (个人计算机Personal Computer)等中进行一 张基板内的信号传输速度的高速化，CPU和存储器之间或者与图像处理等各 个处理器之间的交换也进行光传输。根据上述结构，不仅适用于如实施方式 1~3中说明的折叠式便携电话等那样的分为两个基板的设备，也适用于上述 那样的情况。
(应用例)
本发明的光传输系统也可适用于例如以下那样的应用例。在实施方式 1 3中，作为第l应用例利用适用于折叠式便携电话40的例子进行了说明， 但本发明的光传输系统并不限定于此，还能够适用于折叠式的PHS (个人手 提电话系统Personal Handyphone System )、折叠式PDA (个人数字助理 Personal Digital Assistant)、折叠式笔记本型个人计算机等折叠式的电子设备 的铰链部等。
作为第2应用例，光传输系统1能够适用于硬盘记录再I L装置(电子设
备)中的读取部等具有驱动部的装置。
图19表示将光传输系统1适用于硬盘记录再现装置80的例子。
如图19所示，硬盘记录再现装置80包括盘(硬盘)81、头(head)(读
取、写入用头)82、基板导入部83、驱动部(驱动电机)84、以及光传输系统1。
驱动部84是使头82沿盘81的半径方向驱动的部件。头82是读取在盘 81上记录的信息，或者向盘81上写入信息的部件。另外，头82经由光传输 系统1与基板导入部83连接，使从盘81读取的信息作为光信号而传播到基 板导入部83,此外，接收从基板导入部83传播的、写入盘81的信息的光信这样，通过将光传输系统1适用于硬盘记录再现装置80中的头82那样 的驱动部，从而能够实现高速、且大容量通信，并能够减小设置用于数据传 送的光布线的空间。其结果，能够实现硬盘记录再现装置80的小型化。
另外，本发明并不限定于上述的各个实施方式，在权利要求所示的范围
到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。 产业上的可利用性
本发明的光传输系统能够适用于各种设备之间的光通信路径，也能够适 用于作为在小型、薄型的民用设备中安装的设备内布线的柔性的光布线。
权利要求
1、一种光传输系统，通过至少一个光传输模块，可双向传输数据信号或控制信号，所述一个光传输模块包括光传输路径，其由核心部以及金属包层部构成，所述核心部由具有透光性的材料构成，所述金属包层部由具有与该核心部的折射率不同的折射率的材料构成；光发送部，包含对所述光传输路径的光入射面照射与电信号对应的光信号的发光部；以及光接收部，包含接收从所述发光部照射到所述核心部的光入射面并在所述核心部内传输的光信号，从而输出与该光信号对应的电信号的受光部，其特征在于，所述光传输系统包括一个第1核心部，将时钟信号作为光信号来传输；至少一个第2核心部，将数据信号或控制信号作为光信号向与所述时钟信号的传输方向相同方向的第1方向传输；以及至少一个第3核心部，将数据信号或控制信号作为光信号向与所述时钟信号的传输方向相反方向的第2方向传输，并且使向所述第1方向传输的数据信号或控制信号与所述时钟信号同步从而经由所述第2核心部传输，使向所述第2方向传输的数据信号或控制信号与经由所述第1核心部传输的时钟信号同步，从而经由所述第3核心部传输，通过使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号与向所述第1方向传输的所述时钟信号同步，从而双向传输数据信号或控制信号。
2、 如权利要求1所述的光传输系统，其特征在于，至少一个所述光传输 路径包括所述第l核心部、所述第2核心部、以及所述第3核心部中的至少 两个核心部。
3、 如权利要求1所述的光传输系统，其特征在于，在具有所述第1核心 部的所述光传输模块、具有所述第2核心部的所述光传输模块、以及具有所 述第3核心部的所述光传输模块中，至少两个光传输-漠块的每一个中的所述 发光部以及所述受光部分别包括在同一个所述光发送部以及同一个所述光接 收部中。
4、 如权利要求1至3的任一项所述的光传输系统，其特征在于，在经由 所述第3核心部传输的数据信号或控制信号相对于向所述第1方向传输的所述时钟信号，具有该时钟信号的半周期以下的时间延迟的情况下，经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号与向所述第1方向传输的所述时钟信号的同步在该时钟信号的下降沿取得。
5、 如权利要求1至3的任一项所述的光传输系统，其特征在于，还包括 时钟反转电路，所述时钟反转电路在经由所述第3核心部传输的数据信号或 控制信号相对于向所述第1方向传输的所述时钟信号具有延迟的情况下，使 向所述第1方向传输的所述时钟信号的相位反转， 经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号与通过所述时钟反转电 路被反转了相位的时钟信号的同步，在该相位被反转的时钟信号的上升沿取4曰付》
6、 如权利要求1至3的任一项所述的光传输系统，其特征在于，包括延 迟电路，在经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号相对于向所述第 1方向传输的所述时钟信号具有延迟的情况下，所述延迟电路使所述时钟信 号延迟预先设定的时间，以使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信 号与向所述第1方向传输的所述时钟信号同步。
7、 如权利要求1至3的任一项所述的光传输系统，其特征在于，包括延 迟电路，所述延迟电路在经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号相 对于向所述第1方向传输的所述时钟信号具有延迟的情况下，使向所述第2方向传输的数据信号或控制信号延迟预先设定的时间，或者使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号延迟预先设定的时间，以使经由所述第3核心部传输的数据信号或控制信号与向所述第1方向 传输的所述时钟信号同步。
8、 如权利要求6所述的光传输系统，其特征在于，所述延迟电路由低通滤波ii和波形整形电路构成。
9、 一种电子设备，包括权利要求1至8的任一项所述的光传输系统。
全文摘要
提供实现用于光布线的空间的狭小化，且能够廉价并低耗电地双向光传输的光传输系统。包括将时钟信号作为光信号来传输的核心部(33a)、向与所述时钟信号的传输方向相同方向的第1方向传输数据信号或控制信号作为光信号的核心部(33b)、以及向与所述时钟信号的传输方向相反方向的第2方向传输数据信号或控制信号作为光信号的核心部(33c)，并且，使向所述第1方向传输的数据信号或控制信号与所述时钟信号同步地传输，使向所述第2方向传输的数据信号或控制信号与经由核心部(33a)传输的时钟信号同步地传输，使经由核心部(33c)传输的数据信号或控制信号与向所述第1方向传输的所述时钟信号同步，从而双向传输数据信号或控制信号。
文档编号H04B10/40GK101636943SQ20088000862
公开日2010年1月27日 申请日期2008年3月13日 优先权日2007年3月16日
发明者宇野圭辅, 榎并显, 石田庆久, 细川速美 申请人:欧姆龙株式会社